風(fēng)積砂填筑路基施工技術(shù)淺析

陳建財(cái)

【摘 要】 本文以國道304線魯圖一級公路改建工程為例，淺析風(fēng)積沙路基施工工藝。

【關(guān)鍵詞】 風(fēng)積砂、路基填筑、施工技術(shù)

1 工程概況

內(nèi)蒙古國道304線魯圖一級公路改建工程K27+000～K44+000位于內(nèi)蒙古通遼地區(qū)，主要以路基填筑為主，路基填筑材料原設(shè)計(jì)為風(fēng)積砂。由于這種風(fēng)積砂塑性指數(shù)很低，故對填砂施工工藝、機(jī)械的選擇與組合有著極高要求。同時(shí)，這種風(fēng)積砂有著料源廣、成本低等優(yōu)點(diǎn)，大力推廣，對經(jīng)濟(jì)效益提升較明顯。

2 風(fēng)積砂的特性

（1）水穩(wěn)定性好

風(fēng)積砂顆粒細(xì)且均勻，滲透系數(shù)一般為0.75×10-3～1.1×10-3cm/s，毛細(xì)水上升高度較低，水穩(wěn)性能好；

（2）沉降均勻

風(fēng)積砂顆粒均勻，水穩(wěn)性能好，所以路基沉降均勻，但水保性能較差。

（3）不易形成整體

風(fēng)積砂屬于砂性土，由于常年風(fēng)蝕，顆粒圓滑，造成顆粒間粘結(jié)力較差，在震動(dòng)作用下不易形成整體。

3 路基填筑施工

3.1 填前準(zhǔn)備

開工前必須對場地進(jìn)行清理及填前碾壓處理，清理包括清除路基范圍內(nèi)樹根、草皮等植物根系，將原地面0.15米厚度以內(nèi)的耕植土清除，挖除各種不適用材料，做好臨時(shí)排水設(shè)施，同時(shí)對清表后的路基進(jìn)行填前碾壓，壓實(shí)度應(yīng)控制在85%以內(nèi)，壓實(shí)度檢測合格后，再灑水悶料，以彌補(bǔ)含水量的不足。

3.2 施工工藝

⑴填方路堤施工

采用水平分層填筑，原地面不平時(shí)，由最低處分層填起，檢測壓實(shí)合格后填筑下一層。分層壓實(shí)，采用自重在15t以上，前后輪驅(qū)動(dòng)的自行或振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，最大松鋪厚度不得超過25cm。路堤填筑寬度每側(cè)寬出設(shè)計(jì)寬度50cm。

當(dāng)?shù)孛鏅M坡緩于1：5，且基底經(jīng)處理符合要求時(shí)，可直接在地基上分層填筑路堤。地面橫坡陡于1：5時(shí)，原地面應(yīng)挖成臺(tái)階（臺(tái)階寬度不小于2m）并進(jìn)行壓實(shí)，應(yīng)由最低一層臺(tái)階填起，逐層向上填筑，分層壓實(shí)。若填方分幾個(gè)作業(yè)段施工，兩段交接處，不在同一時(shí)間填筑時(shí)，將先填地段挖成寬度不小于2m的臺(tái)階。同一時(shí)間填筑的則分層相互交疊，搭接長度不小于2m。

⑵路基壓實(shí)

①施工前，將具有代表性的風(fēng)積沙取樣進(jìn)行試驗(yàn)，確定風(fēng)積沙在干振、飽水狀態(tài)下的最大干密度。

②根據(jù)斷面放樣出路基中線及邊線。在天然含水量及灑水狀態(tài)下的壓實(shí)施工，選用能在沙漠中自由行走的機(jī)械，前后輪驅(qū)動(dòng)壓路機(jī)或履帶式推土機(jī)，振動(dòng)壓路機(jī)自重不小于15T，推土機(jī)功率不小于140馬力。

③推送填料、碾壓

風(fēng)積砂填筑路基高度一般都在2m以下，路線兩側(cè)分布大量的風(fēng)積砂，因此，作業(yè)方式采用推土機(jī)從路基右側(cè)橫向填運(yùn)風(fēng)積沙至填方路段，即橫向直接填筑法，推土機(jī)作業(yè)路線可按“穿梭法”進(jìn)行，如圖1所示。對推至填方路段的填料應(yīng)立即進(jìn)行攤鋪平整，推土機(jī)攤鋪每層厚度不超過30cm，每次填料寬度應(yīng)每側(cè)加寬50cm。推土機(jī)立即進(jìn)行穩(wěn)壓。推土機(jī)穩(wěn)壓的工藝和原地表壓實(shí)相同。再用光輪壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)。碾壓時(shí)由中間向兩邊碾壓，先慢后快，振動(dòng)碾壓。最后用推土機(jī)終壓，推土機(jī)進(jìn)行縱三橫四碾壓（縱向碾壓三遍，橫向碾壓四遍），終壓采用100kw以下推土機(jī)，履帶板采用尖形板（圖1）。

3.3 試驗(yàn)檢測

風(fēng)積砂路基壓實(shí)度現(xiàn)場用灌砂法進(jìn)行檢測，不宜用環(huán)刀法；取樣位置不能在每層頂面，應(yīng)輕輕刮開頂面距頂面5—10cm以下進(jìn)行取樣；測定含水量時(shí)不能用酒精法，應(yīng)將試樣全部放入烘干箱烘干。檢測方法頻率按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ071-98）附錄B和《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》（JTJ059-95）規(guī)定，隨機(jī)取樣每2000m2檢查8點(diǎn)，不足3OOm2時(shí)檢測2點(diǎn)。

3.4 補(bǔ)壓

碾壓成型的路基（每層土）一次性檢測合格率達(dá)到90%以上，但在實(shí)際施工中溫度偏高，水分散失較快，造成含水量不夠，一次不能碾壓成功，需要補(bǔ)水碾壓，一般一次補(bǔ)壓即可合格；如含水量較大，進(jìn)行翻開晾曬，補(bǔ)壓一次即可合格。

3.5 封閉

路堤成型后，若不及時(shí)封閉表層及邊坡，則對保水養(yǎng)生要求較高，且不適宜通車。因此，必須在風(fēng)積砂路基成型后的24h內(nèi)（夏季平均氣溫35℃時(shí)）立即用砂礫封閉。

4 施工要點(diǎn)控制

（1）快速施工，快速封閉。由于風(fēng)積砂地區(qū)夏季氣溫較高，水分蒸發(fā)較快，否則容易造成反復(fù)灑水。

（2）壓實(shí)后應(yīng)盡快檢測壓實(shí)度，否則碾壓好的路基表面層失水松散，檢測出的壓實(shí)度數(shù)據(jù)失真。

（3）風(fēng)積沙施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是灑水問題，風(fēng)積沙施工需要大量及時(shí)的灑水，所以必須保證有充足的水源和配套的上水設(shè)備。本地區(qū)地下水位較高，而且大多數(shù)地段水源相當(dāng)豐富，可采取就地打井取水的方法。風(fēng)積沙的灑水方法非常重要，必須采取分格的方式及時(shí)、大量、均勻?yàn)⑺?/p>

（4）風(fēng)積沙路基填筑到一定高度并高出便道后，風(fēng)積沙路基內(nèi)一部分水在重力和上層壓力的作用下，將逐漸滲出邊坡，流到便道上。滲水會(huì)造成邊坡坡腳坍塌，并浸泡便道，造成便道損壞，嚴(yán)重影響交通。所以必須嚴(yán)格控制風(fēng)積沙的灑水量，不可盲目大量灑水。

5 施工注意事項(xiàng)

（1）爭取有利季節(jié)施工。為防沙風(fēng)蝕和沙埋，宜在少風(fēng)、風(fēng)速較小或有雨的季節(jié)施工，并能在大風(fēng)來臨之前完成。一般最適宜施工的季節(jié)是夏秋兩季，春季風(fēng)沙大，防護(hù)有困難，應(yīng)盡量減少或避免施工。

（2）遵循邊施工邊防護(hù)的原則，對路基防護(hù)以及兩側(cè)的防沙工程都應(yīng)配合施工，配套完成。

（3）填筑路堤當(dāng)日不能完工的地段，對坡面和路肩應(yīng)加以覆蓋，預(yù)防夜里刮風(fēng)，免受風(fēng)蝕。

（4）路基施工時(shí)，要采取措施保護(hù)路基兩側(cè)的地表原有植被和地表的硬殼，防止人為地任意砍伐破壞沿線植被，防止因工程防沙措施不當(dāng)而引起流沙再起、蔓延、沙化擴(kuò)大，加劇沙害。

6 結(jié)束語

通過內(nèi)蒙古魯圖一級公路路基施工實(shí)踐證明曾經(jīng)嚴(yán)重污染環(huán)境的風(fēng)積砂是可以利用的，其施工工藝不僅可行，而且施工效果也很理想，工程質(zhì)量較高。此外，又可變廢為寶，減輕環(huán)境污染，帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。利用風(fēng)積砂的施工，其成功的經(jīng)驗(yàn)，給西北眾多沙化地區(qū)筑路提供了很好的借鑒，大大降低工程成本，有助于推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和發(fā)展。